計(jì)算機(jī)模擬洲X的成膜結(jié)構(gòu)與吸附沉積.pdf

1、盡管理論上已經(jīng)預(yù)言β-C3N4硬度有可能超過(guò)金剛石，但至今為止人們?nèi)晕春铣捎捕瘸^(guò)金剛石的β-C3N4，主要原因是沉積物中多為非晶CNx薄膜，很難得到單一相的氮化碳化合物。另外，目前又沒(méi)有天然存在的標(biāo)樣，使得對(duì)晶態(tài)氮化碳的結(jié)構(gòu)研究受到很大制約，有許多問(wèn)題有待研究。
　　 本論文對(duì)晶態(tài)C3N4的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了計(jì)算機(jī)模擬。模擬結(jié)果顯示：在C3N4晶體中，C和N原子的配位數(shù)分別為3.94和3.09，C為四面體配位．計(jì)算得到β-C3N4

2、的體彈性模量為436.2GPa．與Liu采用可變晶格模型分子動(dòng)力學(xué)(VCS-MD)從頭計(jì)算法計(jì)算得到的體彈性模量437GPa基本一致。
　　 用分子動(dòng)力學(xué)方法和第一性原理方法模擬了C2、N2、CN團(tuán)簇在硬質(zhì)合金表面的沉積過(guò)程，為團(tuán)簇與表面的作用搭建了兩種不同的吸附模型，即物理吸附模型和化學(xué)吸附模型?；w溫度分別取為298K、400K、500K、600K和700K。模擬中，還計(jì)算了不同基體溫度下團(tuán)簇與表面的相互作用能，并對(duì)團(tuán)簇在襯

3、底表面的吸附結(jié)構(gòu)、吸附能以及成鍵情況進(jìn)行了討論．模擬結(jié)果顯示：團(tuán)簇與三種晶面都成化學(xué)吸附，N2分子與近鄰W原子不成鍵，而C2分子與W原子的成鍵最強(qiáng)，CN吸附在WC(100)表面上時(shí)在W和CN之間存在比較強(qiáng)的離子鍵，使得CN能夠較穩(wěn)定地吸附在WC(100)表面上。在硅襯底表面由于C、N團(tuán)簇的吸附Si原子的懸掛鍵被C(N)原子部分飽和，且Si(100)表面由于C2的吸附具有金屬性。C2、N2和CN團(tuán)簇都與Cu表面成化學(xué)吸附，且C2在Cu表面